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2022 Fiscal Year Annual Research Report

ニュートリノトライデント生成過程の精密測定で検証する新物理

Publicly Offered Research

Project AreaExploration of Particle Physics and Cosmology with Neutrinos
Project/Area Number 21H00081
Research InstitutionKyushu Sangyo University

Principal Investigator

上坂 優一  九州産業大学, 理工学部, 特任講師 (60826618)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2023-03-31
Keywordsミューオン / レプトンフレーバー / 新物理探索
Outline of Annual Research Achievements

ニュートリノトライデント過程の測定は、新物理の兆候を捉え、その性質を探る方法のひとつとして知られている。これまでに、CHARM-II実験、CCFR実験などで測定が行われてきたが、将来はDUNE実験やIceCube実験による高統計の探索も期待されている。様々な模型で適用可能な定式を作成し、放出される荷電レプトン対の運動量分布などを定量的に計算することで新物理の詳細な情報を抜き出すことが可能となる。令和3年度には、かつて研究代表者がLμ-Lτ模型への適用を念頭に作成した定式を、他の模型でも適用可能となるよう拡張を進めた。それに引き続き、令和4年度は具体的なゲージ化U(1)模型に注目し、共同研究者と共にニュートリノトライデント過程による制限について考察した。
ニュートリノトライデント過程は、新物理の中でも特にミューオンやニュートリノと結合する新粒子の探索において有効である。これらの新物理はニュートリノ質量生成とも関連し、他のレプトンフレーバーに関する新物理探索から制限を受けることが考えられる。令和4年度は、ミューオンが関連する新物理過程である、「ミューオン原子におけるミューオン電子転換過程」、「ミューオニウム反ミューオニウム転換過程」に関する研究を行い、論文と学会発表により成果を公表した。いずれの成果も本研究の目指す「新物理のパラメータ決定」に向けて大きく貢献するものであり、将来の新物理探索を行う上で有益となることが期待される。

Research Progress Status

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (8 results)

All 2023 2022

All Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 4 results) Presentation (4 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Determination of coupling patterns by parallel searches for μ- → e+ and μ- → e- in muonic atoms2023

    • Author(s)
      Sato Joe、Sugawara Kohei、Uesaka Yuichi、Yamanaka Masato
    • Journal Title

      Physics Letters B

      Volume: 836 Pages: 137617~137617

    • DOI

      10.1016/j.physletb.2022.137617

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Transverse positron polarization in the polarized μ+ decay related with the muonium-to-antimuonium transition2022

    • Author(s)
      Fukuyama Takeshi、Mimura Yukihiro、Uesaka Yuichi
    • Journal Title

      Physical Review D

      Volume: 105 Pages: 075024-1, 14

    • DOI

      10.1103/PhysRevD.105.075024

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Isotope dependence of muon-to-electron conversion2022

    • Author(s)
      Heeck Julian、Szafron Robert、Uesaka Yuichi
    • Journal Title

      Nuclear Physics B

      Volume: 980 Pages: 115833~115833

    • DOI

      10.1016/j.nuclphysb.2022.115833

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Neutrinoless double beta decay and the muonium-to-antimuonium transition in models with a doubly charged scalar2022

    • Author(s)
      Fukuyama Takeshi、Mimura Yukihiro、Uesaka Yuichi
    • Journal Title

      Physical Review D

      Volume: 106 Pages: 055041-1, 19

    • DOI

      10.1103/PhysRevD.106.055041

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] ミューオニウム-反ミューオニウム転換で探るレプトンフレーバー混合2023

    • Author(s)
      上坂優一
    • Organizer
      Kagoshima Workshop on Paritlces, Fields, and Strings 2023
    • Invited
  • [Presentation] doubly-chargedスカラーを含む模型におけるニュートリノレス二重ベータ崩壊とミューオニウム反ミューオニウム転換2023

    • Author(s)
      上坂優一
    • Organizer
      素粒子現象論研究会2022
  • [Presentation] 偏極ミューオン崩壊による放出陽電子の横偏極度探索とミューオニウム反ミューオニウム転換探索2022

    • Author(s)
      上坂優一
    • Organizer
      日本物理学会2022年秋季大会
  • [Presentation] doubly-chargedスカラーを含む素粒子模型におけるニュートリノレス二重ベータ崩壊とミューオニウム反ミューオニウム転換2022

    • Author(s)
      上坂優一
    • Organizer
      第128回日本物理学会九州支部例会

URL: 

Published: 2023-12-25  

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